程序中断是指 在计算机执行现行程序的过程中,由于出现某些急需处理的异常情况或特殊请求,CPU会暂时中止现行程序,转而去对这些异常情况或特殊请求进行处理。处理完毕后,CPU会自动返回到现行程序的断点处,继续执行原程序。
程序中断的主要作用包括:
实现CPU与I/O设备的并行工作:
通过中断,CPU可以同时处理多个任务,包括输入输出操作和其他紧急事件,从而提高系统效率。
处理硬件故障和软件错误:
当硬件设备出现故障或软件运行出现错误时,中断机制可以及时响应并进行处理,保证系统的稳定性和可靠性。
实现随机事件的处理:
中断是随机发生的,必须立即响应。这使得CPU能够及时处理各种突发事件,如外部设备的请求或系统内部的紧急事件。
中断的处理过程通常包括以下几个步骤:
中断请求:
当出现中断事件时,相关设备或程序会向CPU发出中断请求。
中断响应:
CPU在接收到中断请求后,会根据中断事件号判断是否响应,并保存当前程序的执行状态。
中断处理:
CPU转而去执行相应的中断服务程序,处理完中断事件后,会恢复之前保存的程序执行状态。
中断返回:
中断服务程序执行完毕后,CPU返回到原来的程序继续执行。
根据中断源的不同,中断可以分为以下几类:
I/O中断:
由输入输出设备引发,如键盘、鼠标等。
硬件中断:
由计算机硬件设备发出,如时钟、中断控制器等。
软件中断:
由程序中的特定指令触发,如异常处理指令等。
总之,程序中断是计算机系统中一种重要的工作机制,它允许CPU在处理当前任务的同时,能够灵活地响应和处理各种紧急事件和异常情况,从而提高系统的整体性能和稳定性。